Biyomüdürlüğün sınırları yeniden çiziliyor. Pek çok yıldır kullanılan ve geçici dövmeler (e-tattoos) yoluyla doğrudan cilt üzerine yapıştırılan biyolojik sensörler, geleceğin giyilebilir teknolojileri için önemli bir sıçrama gerçekleştiriyor. Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'nde geliştirilen yeni iletken mürekkepler sayesinde artık özel tasarımlarla ve boya gibi cilde uygulanan yöntemlerle dahi işlevsel elektrotlar oluşturmak mümkün hale geldi. Yapılan araştırmalar, bu pigmentlerin kuruduktan sonra cilt üzerinde biyometrik verileri takip edebilecek hassas bir elektrikli elemana dönüştüğünü gösteriyor.
Bu teknolojik ilerleme, bilimin prestijli yayın organlarından Proceedings of the National Academy of Sciences adlı bilimsel dergide yer alan yeni bir makaleyle duyuruldu. Bu gelişme, giyilebilir elektroniklerin sadece belirli bölgelerde değil, daha önce zorlu kabul edilen yüzeylerde de kullanılmasını sağlayarak sensör teknolojisinin evrimine ışık tutuyor.
Epidermal elektronikleri, yani cilt yoluyla kendisine bağlanan geçici dövmeli mikro cihazlar on yıldan fazla süredir laboratuvarlarda çalışılıyor. Bu özel e-tattoos; yapışkan kullanmadan cilde tutunma özelliği sayesinde neredeyse fark edilmez ve ultrasonik ince polimerler ile içine gömülü devre elemanlarını kullanarak elektrik ölçümleri (özellikle sıcaklık ve gerilim gibi değerler) gerçekleştirebiliyor.
Ancak mevcut e-tattoo teknolojileri önemli kısıtlamalar barındırıyor. En belirgin sorunlardan biri, bu sensörlerin bükülmüş yüzeylerde veya tüylü bölgelerde yeterince iyi çalışmamasıdır. Ayrıca biyolojik sinyaller cilt üzerinde dağınık bir şekilde yayıldığından, daha geniş alanları kaplayabilmesi için elektrot yerleşiminin kişiye özel tasarlanmış olması gerekmektedir.
Bu zorluklar üzerine bilim insanları yaratıcı çözümler arayışına girmişlerdir. Örneğin 2024 yılında yapılan bir çalışmada, saç derisine uygulandığında saçların varlığına rağmen beyin dalgalarını ölçeabilen özel polimer tabanlı iletken mürekkepler geliştirilmişti. Bu yenilikler gelecekte klinik ortamlardan bağımsız, daha doğal giyilebilir EEG (elektroensefalografi) takibine kapı aralayabilir.
Yeni elektrot tasarımlarına odaklanan Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nin makinesi mühendislerinden Larry Cheng, kalp aktivitesi için kullanılan EKG (elektrokardiyografi) ve kas kasılmaları için kullanılan EMG gibi birçok biyomüdürlük uygulamasında on yılı aşkın süredir çalışmalar yürütüyor. Metale ait rijit malzemelerle yapılan sensörler oldukça stabil ölçüm sunsa da, kullanıcı hareket ettiğinde veya spor yaparken kolayca yerinden çıkma riski taşımaktadır.
Yeni nesil alternatif olarak hidrojel tabanlı malzemeler dikkat çekmiştir; bu maddeler suyu emebiliyor, şişebiliyor ve vücut hareketleriyle esneyerek cilde uyum sağlıyor. Ne yazık ki geleneksel yöntemlerle üretilen hidrojellerin kullanım ömrü kısıtlı kalmakta ve uzun süreli kullanımlarda faydalarını yitirmektedir.
Yeni yaklaşımda, sensörlerin doğruluk oranını düşüren bir diğer faktör olan ter veya saç gibi doğal maddeler de hesaba katılmıştır. Ticari elektrotlar genellikle önceden üretilir ve cilde uygulandığında aralarında bir hava boşluğu oluşur; bu durum sinyal okumasının kalitesini ciddi ölçüde azaltır.
Geliştirilen iletken mürekkepler, tam olarak bu sorunları aşmak üzere tasarlanmıştır. Cheng ve ekibi, su bazlı etanol/polivinil alkol çözeltisine farklı türlerde polimerler ve asidik katkılar karıştırarak benzersiz bir formül oluşturmuşlardır.
PDRT:PSS yani Poli (3,4-etilenadioksitio) poli (stiren sülfonat), bu bileşik içinde elektriksel iletkenlik sağlayan ana madde olarak görev yapmıştır. Buna DBSA adı verilen 4-dodeksilt benzen sülfonik asit de eklenmiş olup, mürekkebin esnekliğini ve uygulanabilirlik özelliğini artırmak için plastikleştirici görevi üstlenmiştir.
Topluluk yargısını şekillendirmek için fikrini tek bir sinyalle belirt.
Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu sen yap!
E-posta adresiniz yayımlanmayacaktır. Gerekli alanlar (*) ile işaretlenmiştir.
